【摘 要】 隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步,水利水電工程基礎(chǔ)處理技術(shù)也抓住機(jī)遇取得了一定的提高及創(chuàng)新。然而滲漏事件在水利工程建設(shè)過(guò)程中依然時(shí)有發(fā)生,針對(duì)這種情況,本文介紹了判斷防滲的方法及分析了防滲的措施,以期給同類工程提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】 防滲措施;水利工程;防滲判斷;
1. 防滲工作的準(zhǔn)備
防滲在水利工程建設(shè)中要求較高,有些地基達(dá)不到設(shè)計(jì)要求因此要對(duì)地基進(jìn)行處理。進(jìn)行地基處理要考慮兩個(gè)問(wèn)題。一方面,地基處理的措施決定于上部結(jié)構(gòu),不同的上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求是不一樣的,比如占地面積大的土石壩,不會(huì)過(guò)高要求地基的質(zhì)量,而面積小的拱壩,由于施工復(fù)雜,所以對(duì)地基要求高。另一方面,地基有其自身的特性。例如巖基力學(xué)性能及抗?jié)B能力都比較好,但是軟基抗剪能力差,抗壓性能隨著抗?jié)B性能的提高而下降。下面對(duì)地基處理的內(nèi)容進(jìn)行分析。
勘探實(shí)驗(yàn)分為兩部分:初勘和終勘。(1)進(jìn)行初勘的目標(biāo)是為了對(duì)地基進(jìn)行初步的了解??碧降姆秶刹捎?D技術(shù)進(jìn)行確定,長(zhǎng)度要比壩軸線長(zhǎng),深度大概為建筑物高度的0.5~1.5倍,以150~200米為打孔間距。(2)在進(jìn)行技術(shù)施工時(shí)需要仔細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算各結(jié)構(gòu),為了得到必要的地質(zhì)資料及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),要通過(guò)細(xì)致的勘探和實(shí)驗(yàn)得到。進(jìn)行地基勘探目前一般采用反旋活塞薄壁取土器對(duì)盡量使土樣的原狀得到保證,并進(jìn)行動(dòng)力觸探和靜力觸探。
2.防滲措施及其方法
掌握設(shè)計(jì)所需的地質(zhì)資料和實(shí)驗(yàn)指標(biāo)采取辦法進(jìn)行防滲流,將壩基不安全因素排除,使?jié)B漏損失減少,以“上堵下排”的辦法解決滲漏變形,將防滲水性能較好的防滲材料垂直向下加在建筑物基礎(chǔ)底部并將透水覆蓋層完全貫穿使透水渠道完全阻斷或滲透阻力增加,以延長(zhǎng)滲徑的方式減少滲漏損失。采用水平防滲和垂直防滲的方式解決上堵問(wèn)題。
2.1 水平防滲
通常是做水平鋪蓋,如果透水層的厚高,一般用水平鋪蓋的方式代替垂直截滲措施。在計(jì)算水力時(shí)要使鋪蓋滲流坡降不大于許用滲流坡降,禁止上下保護(hù)層出現(xiàn)滲透變形。其方法是將粘性土鋪蓋在壩上游,滲透系數(shù)要小于2至3個(gè)量級(jí)的透水地基,并搭接壩體的防滲斜墻。這種方法只是對(duì)滲徑加長(zhǎng)了,使水力梯度減小,但不會(huì)將滲流完全截?cái)唷?/p>
2.2 垂直防滲
1)粘土截水槽
砂卵石壩基由于透水性強(qiáng)、隔水層淺、抗管涌能力差會(huì)采用粘土截水槽。土石壩結(jié)構(gòu)決定粘土截水槽結(jié)構(gòu)。為了形成封閉系統(tǒng),要將截水槽做到隔水層下,并保證隔水層的完整性和滲透性。
2)板樁灌注防滲墻
根據(jù)鋼板樁設(shè)計(jì)的深度用打樁機(jī)加厚底部腹板, 起拔時(shí)也采用拔樁機(jī)。同時(shí), 粘土水泥漿通過(guò)灌漿管體注入到拔樁后留下的空間并形成一根樁柱,最后搭接所有的樁柱成墻。
3)帷幕灌漿
帷幕灌漿就是對(duì)巖體或土層的裂隙、孔隙用漿液灌入其中,并形成一道可以減少地基滲流量的阻水帷幕,這樣可使壩底的揚(yáng)壓力降低。加密過(guò)程是分序進(jìn)行的,這樣可以將漿液結(jié)石的密實(shí)性提高,另外通過(guò)分析后灌序孔單位的吸水量,可以對(duì)先灌序孔的灌漿效果進(jìn)行推斷。
巖層完好程度決定每個(gè)序孔的孔距,一般多采用第I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ序孔孔距分別為8至12米, 4至6米, 2至3m米和1至1.5米。
①鉆灌單排帷幕孔的次序一般是按I、Ⅱ、Ⅲ序孔進(jìn)行,如果有需要可以對(duì)第Ⅳ序孔進(jìn)行鉆灌。
②對(duì)同一排內(nèi)或排與排之間的雙排和多排帷幕孔進(jìn)行鉆灌可以按照漸漸加密的次序進(jìn)行。雙排孔帷幕一般是對(duì)下游排進(jìn)行先灌再到上游排;多排孔帷幕也是對(duì)下游排先灌再到上游排, 中間排放在最后灌。
為了使灌漿帷幕的密實(shí)性提高,帷幕灌漿中要加入事先均勻攪拌的粘土、膨潤(rùn)土等細(xì)粒摻料并摻合水泥漿使?jié){液的均勻性得到保證。
4)混凝土防滲墻
為了使深厚覆蓋層的滲流得到控制修建混凝土防滲墻,保證建筑物和地基的滲透穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)可靠混凝土防滲墻能適應(yīng)多種不同的地層條件,地下水位在進(jìn)行施工時(shí)基本不受任何影響,施工便捷,造價(jià)便宜等。
5)高壓噴射注漿筑墻
近年來(lái),高壓噴射注漿是一項(xiàng)被廣泛應(yīng)用于對(duì)軟弱土層進(jìn)行加固的新技術(shù)。將裝有合金噴嘴的注漿管用鉆機(jī)固定到設(shè)計(jì)的位置,然后按照預(yù)定的方向用2O兆帕左右的高壓通過(guò)高壓水泵將水或高壓泥漿泵將和漿液通過(guò)噴嘴將土體進(jìn)行沖擊破壞,部分土粒攪拌混合槳液最后經(jīng)過(guò)凝固就形成了一定形狀的固結(jié)體。
噴射流移動(dòng)方向會(huì)影響固結(jié)體的形狀。例如常用于筑樁的旋轉(zhuǎn)噴射可形成圓柱樁,常用于修筑防滲墻的定向噴射可形成板墻等等。
3. 鉆灌方法。的鉆孔灌漿到砂礫石地層的方法有很多:打管 灌漿、套管灌 漿、循環(huán)鉆 灌、預(yù)埋花 管 灌漿等
1) 打管灌漿
將厚壁無(wú)縫鋼管打入地層,通過(guò)灌漿花管進(jìn)行灌漿。其施工順序是: 根據(jù)設(shè)計(jì)深度打入鋼管,然后將管內(nèi)用壓力水進(jìn)行沖洗,接著進(jìn)行灌漿。將一段灌完后,拔起鋼管至灌漿段的高度,然后接著沖洗和灌漿,重復(fù)這個(gè)流程一直到結(jié)束。這種方法采用的設(shè)備簡(jiǎn)易,操作便捷,對(duì)于臨時(shí)性工程用得比較多。
2)套管灌漿
其施工流程是:按照設(shè)計(jì)的深度,在進(jìn)行鉆孔的同時(shí)也要下護(hù)壁套管。接著沖洗鉆孔并下入灌漿管,然后將安裝止?jié){塞的套管起拔到第一灌漿段頂部再對(duì)第一段灌漿。重復(fù)這個(gè)流程一直到結(jié)束。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)出現(xiàn)坍孔埋鉆的事故,因?yàn)橛刑坠茏o(hù)壁。缺點(diǎn)是漿液在灌漿過(guò)程中會(huì)朝著套管外壁向上流動(dòng),更有可能在地面冒漿。長(zhǎng)時(shí)間的灌漿套管又會(huì)膠結(jié),最后很難將管拔起。
3)循環(huán)鉆灌
循環(huán)鉆灌是一種從上到下,鉆孔跟灌漿交替使用的施工方法。為了固壁可以在鉆孔的時(shí)候采用粘土漿。孔壁的穩(wěn)定性及砂礫石層的滲漏程度影響鉆孔長(zhǎng)度,對(duì)于一些地層不容易發(fā)生坍孔或滲漏比較輕的地層,分段可以長(zhǎng)一些,反之則短一些。灌漿時(shí)以鉆桿為灌漿管在灌漿前要封閉好孔口,禁止地面冒漿,使灌漿質(zhì)量得到提高。
4.排水溝和減壓井是進(jìn)行“下排”的常用方法
基于壩體的穩(wěn)定性可以對(duì)基礎(chǔ)排水進(jìn)行設(shè)置。為了使?jié)B徑吸收和逸出段的實(shí)際水力梯度減小可采用排水溝和減壓井。不同的地層結(jié)構(gòu),采用不同形式的排水減壓措施。
1. 排水溝分兩類,它們分別是明溝和暗溝。如果壩基是透水結(jié)構(gòu)單一、粘性土在透水層上面比較薄的雙層結(jié)構(gòu),可以在下游壩腳附近進(jìn)行排水溝開挖并連接透水層,使浸潤(rùn)曲線和水頭得到有效地降低。如果壩基粘性土在透水層上面比較厚,可以結(jié)合排水溝和減壓井兩種方法。
2.在保證壩坡穩(wěn)定的前提下使減壓井盡量設(shè)在壩的下游側(cè),且向壩腳靠近并要與壩軸線方向平行布置。井距基本為15~30米,井徑大概2~3米。由升 管、濾 管以及沉陷 管組成井管。
5.結(jié)束語(yǔ)
以上介紹了判斷防滲的方法及分析了防滲的措施,但是在實(shí)際施工過(guò)程中,由于外界環(huán)境復(fù)雜多變,依然有多種原因造成工程滲漏。只要我們嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章規(guī)程進(jìn)行操作,防微杜漸,從實(shí)際工程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)吸取教訓(xùn),將工程滲漏的可能性降到最低。
參考文獻(xiàn)
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